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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,第,二,节 金属材料,人教版 必修一,第三章 铁 金属材料,第一课时,常见合金及其应用,金属材料的发展历史,商,朝：司母,戊鼎,东汉：马,踏飞燕,和谐号动车,春秋,：,铜,柄铁剑,神州飞船,石器时代,铜器时代,铁器时代,人类使用材料的进化顺序,鸟巢体育馆,贵金属：金、银、铂,金属的分类,1,、,大多数金属呈银白色，有金属光泽；,金属,中除汞常温为液态外，其余均为固态。,2,、密度、硬度、熔点差别大。,3,、导电性、导热性一般较强,4,、延展性,
2、金属的物理通性,创设情境,在,科技生产、工农业和日常生活中，我们很少使用纯金属，而主要使用合金，那么什么是合金？合金有哪些优良的性能？你知道合金在生活中有哪些用途？,不锈钢制成的餐具,锰钢制成的钢轨,铝合金制成的车载桌,生活中常见的,合金,请你猜,猜,！,你知道这些硬币的材料有什么不一样么？,钢芯镀镍,铝合金,钢芯镀铜,任务,一,：,合金,的组成、性质及形成条件,活动,1,：,【,阅读思考,】,阅读教材,p78,，了解,合金,的组成、性质？,【,问题引领,】,1,、合金中只有金属元素吗,?,2,、合金属于纯净物还是混合物,?,合金的性质是各成分金属的性质之和吗,?,3,、根据纯金属与合金的结构
3、比较，说明合金的硬度比其成分金属大的原因,?,根据纯金属与合金的结构比较，说明合金的硬度比其成分金属大的原因。,所有原子的大小和形状相同，排列十分规整,加入其他元素原子，,改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大。,任务,一,：,合金,的组成、性质及形成条件,活动,2,：,【,交流讨论,】,分组,交流,讨论、小组代表展示，师生互评,任务,一,：,合金,的组成、性质及形成条件,活动,2,：,【,交流讨论,】,制取合金常用的方法是将两种或多种金属,(,或金属与非金属,),加热到某一温度,使其全部熔化,再冷却得到合金。,已知铜的熔点为,1 083,，钠的沸点
4、为,883,，试问铜与钠能否形成合金？,提示不能。当铜开始熔化时，钠已经气化，所以二者不能形成合金。,任务,一,：,合金,的组成、性质及形成条件,活动,3,：,【,归纳,小结,】,1,.,合金的组成及性质,。,(1),合金中一定含有金属元素,可能含有非金属元素,；,合金是混合物。,(2),合金具有金属特性,如导电性、导热性等。,(3),合金具有优良的物理、化学或,机械,性能,不是各成分简单地加,和。,一般来说,，合金的硬度,大于,各成分金属，熔点,低于,各成分金属,。,2.,合金的形成条件,。,金属,与金属形成合金时,:,合金是金属在熔化状态时相互混合形成的,熔化时的温度需达到成分金属中熔点最
5、高的金属的熔点,但又不能高于成分金属中沸点最低的金属的沸点。,一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时则不能形成合金,。,任务,一,：,合金,的组成、性质及形成条件,活动,4【,评价训练,】,【,练习,1】,(1,),合金中只含有金属元素。,(,),(2),合金是混合物,具有金属的特性。,(,),(3,),纯金属比合金的应用范围更广泛。,(,),(,4),生铁中的铁与纯铁的化学性质不同。,(,),(5,),改变原料的配比、生成合金的条件,可得到具有不同性能的合金。,(,),合金,是一类用途广泛的金属材料，下列关于合金的说法正确的,是,(),A.,铜铝合金的硬度比铜和铝的都大，熔点比铜和铝的都低,B
6、.,合金只能由两种或两种以上的金属组成,C.,合金的制备过程发生的是化学变化,D.,铁合金不能与酸反应,【,练习,2】,任务,二,：,认识铁、铝,合金,活动,1,：,【,问题过度,】,常说“恨铁不成钢”，它们有什么区别,？,【,概念学习,】,1.,铁合金,：,生铁,和钢的,比较,铁的合金,生铁,钢,C%,2%,4.3%,0.03%,2%,其他杂质,Si,、,Mn,、,S,、,P,（,较多,）,Si,、,Mn,、,S,、,P,（,较少,）,机械性能,质硬而脆、无韧性,坚硬、韧性大、可塑性好,生铁,钢,2.,铝和,铝合金,:,铝,是地壳中含量,最多,的金属元素,，,铝合金是目前,用途广泛,的合金之
7、一，,硬铝,飞机和宇宙飞船的理想材料,。,钢,碳素钢,合金钢,（在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴、硅等合金元素）,低碳钢,含碳量低于,0.3%,中碳钢,含碳量为,0.3%0.6%,高碳钢,含碳量高于,0.6%,韧性、焊接性好，但强度低，用于制钢板、钢丝、钢管等,强度高，韧性及加工性好，用于制钢轨、车轮和建材等,硬而脆，热处理后弹性好，用于制器械、弹簧、刀具等,具有各种不同的优良性能，用于制,不锈钢,及各种,特种钢,任务,二,：,认识铁、铝,合金,活动,1,：,【,概念学习,】,钢的分类与性能,任务,二,：,认识铁、铝,合金,活动,2,：,【,交流研讨,】,1,、,根据,以上所述，说明碳素钢
8、含碳量与其性能的,关系,?,提示,：,含碳量,越低，韧性越好，硬度越低；含碳量越高，韧性越差，硬度越高。,2,、,常温,下，铁和铝都能与氧气反应，为什么铁会因生锈报废，而铝制品却能稳定存在？,提示,：,铁,与氧气反应生成的铁锈比较疏松，不能阻止内部的铁与氧气的进一步反应，所以铁会因生锈而报废；铝和氧气反应表面生成一层致密的氧化铝薄膜，这层膜能防止内部金属进一步被氧化，故铝制品在空气中能稳定存在。,3,、,国产,C919,大飞机使用了铝合金材料,是因为铝合金具有哪些优良性能,?,提示,：,密度小、硬度大、耐腐蚀等。,活动,3【,评价训练,】,任务,二,：,认识铁、铝,合金,(1),钢是用量最大、
9、应用最早的合金。,(,),(2),碳素钢是合金,不锈钢是纯铁。,(,),(3),碳素钢加入适量铬和镍,组织结构发生变化,铁的化学性质也发生变化。,(,),(4),不锈钢抗腐蚀性能好,长期使用绝对不会生锈。,(,),【,练习,1】,【,练习,2】,下列,关于合金的叙述正确的是,A.,铝合金硬度比纯铝小,B.,生铁是铁碳合金，钢是纯净的铁单质,C.,硬铝密度小、强度高，常用于制造飞机外壳,D.,不锈钢和钢都是铁合金，性质完全相同,任务三：,了解,新型合金,（,课本,P83,）,活动,1,：,【,阅读教材、思考问题,】,阅读教材,p83,，了解新型,合金？,【,问题引领,】,为什么,说新型储氢合金材
10、料的研究和开发将为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用,?,提示,：,氢,能是人类未来的理想能源,氢能利用存在两大难题,:,制取和储存。氢气易燃易爆,要利用,H,2,关键要解决,H,2,的安全储存和运输问题。而储氢合金材料可以较好地解决这两个问题。,(1),储氢合金：一类能够大量吸收,H,2,，并与,H,2,结合成,金属氢化物,的材料。如,TiFe,合金、,La-Ni,合金等，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。,(2),其他新型合金：,钛合金,、,耐热合金,和,形状记忆合金,等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。,储氢,合金,钛合金,记忆合金,耐热合金,任务三：
11、,了解,新型合金,活动,2,：,【,概念学习,】,任务,三,：,了解,新型合金,活动,2,：,【,评价训练,】,下列关于新型合金材料说法不正确的是,A.,镧镍合金能大量吸收,H,2,形成金属氢化物，,可作储氢材料,B.,钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼,C.,形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力,消失后恢复原状,D.,利用合金的熔点低于成分金属这一特点可制,得耐热合金,铝和稀盐酸的反应,铝和氢氧化钠溶液的反应,任务,四,：,探究铝、氧化铝的,性质,【,实验探究,】,学生分组实验，或者观看实验视频,活动,1,实验操作,实验现象,任务,四,：,探究铝、氧化铝的,性质,【,实验探究,】,复
12、述操作步骤、归纳观察的现象,活动,1,铝片,逐渐溶解,，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有,爆鸣声,试管,中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片,溶解,；有无色气泡冒出，试管,中铝片溶解，立即产生无色气泡。将点燃的木条放在试管口，都有,爆鸣声,化学方程式,离子方程式,任务,四,：,探究铝、氧化铝的,性质,【,概念学习,】,两性氧化物,【,书写表达,】,正确书写化学、离子方程式,活动,2,既,能与,酸,反应生成盐和水，又能与,碱,反应生成盐和水的氧化物，如,Al,2,O,3,等,。,Al,2,O,3,6HCl,=,=2AlCl,3,3H,2,O,、,2Al,6HCl,=,=2AlCl,3,3
13、H,2,Al,2,O,3,2NaOH+3H,2,O,=,=2NaAl(OH),4,2Al,2NaOH,6H,2,O,=,=2,NaAl(OH),4,3H,2,Al,2,O,3,6H,=,=2Al,3,3H,2,O,、,2Al,6H,=,=2Al,3,3H,2,Al,2,O,3,2OH,+3H,2,O,=,=2,Al(OH),4,-,、,2Al,2OH,6H,2,O,=,=2,Al(OH),4,-,3H,2,1,、,为什么,铝制餐具不适宜用来蒸煮或长时间盛放酸性、碱性食物？,提示,：,由于,铝和氧化铝能跟酸、碱反应，因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性、碱性食物。,任务,四,：,探究铝、氧化铝
14、的,性质,【,交流研讨，合作解惑,】,活动,3,2,、,若要,除去铁粉中的少量铝粉,可采用什么方法,?,提示,：在混合物中加过量,NaOH,溶液，,铝和碱反应,溶解,，,过滤得铁。,3.,将两小块质量相等的金属钠,一块放入水中,另一块用铝箔包住,在铝箔上刺些小孔,再放入水中,试分析两者放出的氢气,的量,是否相等。,提示,：,不相等。因为用铝箔,(,刺有小孔,),包住的金属钠放入水中时,钠先与水反应,产生的氢气与直接把钠投入水中所产生的氢气的量相同,但生成的氢氧化钠溶液会与铝箔反应产生氢气,故后者产生的氢气总量大于前者,。,向,集满,CO,2,的铝制易拉罐中加入过量,NaOH,浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中发生的离子反应有,_,_,。,称,取两份铝粉,第一份加入足量的盐酸,第二份加入足量的烧碱溶液。若同温同压下放出相同体积的气体,则两份铝粉的质量之比为,(,),。,A.1,1B.2,3,C.3,2,D.1,6,任务,四,：,探究铝、氧化铝的,性质,活动,4【,评价训练,】,【,练习,1】,【,练习,2】,【,课堂小结,】,本课结束,今日作业,第三章 第三节 第,1,课时 常见的合金及应用,
